電子發(fā)燒友報(bào)道(文/黃山明)近日,有分析師發(fā)表報(bào)告稱,蘋果將從今年開始將其設(shè)備過渡到Mini LED技術(shù),而Digitimes近期也援引供應(yīng)鏈人士稱,蘋果將在2021年發(fā)布的iPad Pro及MacBook Pro上采用Mini LED技術(shù),而到了2022年Mini LED的應(yīng)用將覆蓋到其他應(yīng)用產(chǎn)品中。
無獨(dú)有偶,三星在本月初發(fā)布的Neo QLED電視上,采用了量子點(diǎn)Mini LED背光技術(shù)。此外,包括小米、LG、TCL等企業(yè)都已經(jīng)推出了Mini LED相關(guān)產(chǎn)品。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,2021年將是Mini LED的商用元年。
Mini LED為何受到企業(yè)青睞?
據(jù)Yole Research數(shù)據(jù)顯示,全球Mini LED顯示設(shè)備將從2019年的324萬臺,增長至2023年的8070萬臺,年復(fù)合增長率高達(dá)90%;根據(jù)LEDInside的預(yù)測,2024年小間距LED市場規(guī)模將達(dá)到97億美元,復(fù)合增長率將達(dá)到30-35%,其中Mini LED市場規(guī)模有望達(dá)到50-60億美元。
有供應(yīng)鏈人士透露,不少廠商已經(jīng)在2020年第四季度開始進(jìn)行了備貨。如三星已經(jīng)在越南進(jìn)行了Mini LED面板產(chǎn)線的考察,預(yù)計(jì)將會在當(dāng)?shù)亟?0余條Mini LED生產(chǎn),總投入將達(dá)到2.4億人民幣。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),今年產(chǎn)業(yè)鏈上下游將在Mini LED技術(shù)研發(fā)方面的總投資金額達(dá)到265億元。
如TCL華星在Micro LED領(lǐng)域已經(jīng)擁有140項(xiàng)專利,位居全球第一;利亞德擬定增募資15億,主要投向智能顯示項(xiàng)目,加碼Micro LED;華燦光電將在Mini/Micro LED投入12億;三安的Mini/Micro顯示芯片產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目預(yù)計(jì)2021年3月投產(chǎn);封裝方面的鴻利智匯Mini/Micro LED半導(dǎo)體顯示項(xiàng)目一期也已經(jīng)正式投產(chǎn)等。
Mini LED技術(shù)可以看做是LCD的升級版,從傳統(tǒng)的液晶LED到OLED,顯示面板廠商一直想要提升的便是畫面的對比度,即讓顏色顯示更為純凈,比如讓黑色變得更黑。
而傳統(tǒng)的LED顯示器使用一整塊背光,通過照亮不同偏振狀態(tài)的液晶像素來顯示內(nèi)容的,這種方式可能導(dǎo)致像素顯示黑色時,會有少量的光透出來,也就是傳統(tǒng)LED漏光現(xiàn)象。而OLED則沒有這個問題,由于每個像素都是由一組獨(dú)立發(fā)光的LED二極管組成,黑色像素可以完全熄滅,理論上對比度無限大。
當(dāng)然,需要注意的是,雖然OLED每個像素可以單獨(dú)關(guān)閉,但即便是顯示純黑,像素點(diǎn)也不會徹底被關(guān)閉,仍然會以極低的亮度(如0.3nit)來保持像素的開啟。這樣做的目的是為了避免像素從關(guān)閉到啟動時產(chǎn)生延遲,屏幕在顯示不同顏色時延時也是不一樣的,并且延時還受到溫度等環(huán)境因素的影響。
盡管對比度更高,同時還具備結(jié)構(gòu)簡單、厚度小、可彎折等特點(diǎn),但OLED仍然存在一些問題。如使用的三種不同顏色的子像素便是由不同的材料構(gòu)成,因此壽命不同,長時間使用容易老化,從而產(chǎn)生燒屏現(xiàn)象,即屏幕上的顏色難以消退。而壽命越短只能給它補(bǔ)償更多的面積,這也是為何OLED像素排列不走尋常路的原因。
而LCD雖然也存在燒屏情況,但相比OLED要輕微很多,因此LCD屏可以將子像素以1:1:1的方式進(jìn)行排列。
此外,OLED雖然可以控制單獨(dú)像素,但主控芯片對于這么多像素的控制很難做到非常精準(zhǔn),因此OLED屏幕的色準(zhǔn)也是一大問題。蘋果直到iPhone 12才全面采用OLED,一方面是因?yàn)槌杀靖甙?,另一方面也是由于色?zhǔn)問題。
Mini-LED的出現(xiàn)便是為了結(jié)合LED與OLED的優(yōu)點(diǎn),既可以擁有OLED的對比度,又能夠有LED的色準(zhǔn)度。
數(shù)據(jù)來源:LEDinside
洲明科技某市場經(jīng)理在接受電子發(fā)燒友采訪時表示,目前Mini LED主要應(yīng)用在超大屏領(lǐng)域,如戶外廣告、大型會議、體育場館直播等場景中,相比OLED屏幕能夠更為便捷的維修,針對壞點(diǎn)進(jìn)行更換,成本更低。
此外,對于蘋果而言,OLED廠商一直較少,屏幕基本是從三星、LG等幾個廠家采購,與蘋果多供應(yīng)商策略相悖,而Mini-LED廠商更多,除了三星、索尼、LG外,國內(nèi)的還有利亞德、洲明科技、艾比森、上海三思、聯(lián)建光電等,選擇更為豐富,有效降低蘋果供應(yīng)鏈的風(fēng)險(xiǎn)。
高達(dá)數(shù)萬元的產(chǎn)品 昂貴的Mini LED
當(dāng)前的Mini LED有兩種應(yīng)用方式,一直是采用Mini LED直接進(jìn)行顯示,而另一種則是用Mini LED來當(dāng)做LCD液晶面板的背光源,即業(yè)內(nèi)常說的Mini LED BLU。
據(jù)DSCC數(shù)據(jù)預(yù)測,Mini LED背光出貨量將從2020年的50萬臺增至2021年的890萬臺,據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù),2021年Mini LED背光電視將會達(dá)到440萬臺,占整體電視市場比重的2%左右,Mini LED背光技術(shù)已成為LCD優(yōu)質(zhì)顯示和輕薄化的綜合解決方案。
Mini LED與普通背光對比|BOE
值得注意的是,盡管Mini LED相比OELD有諸多優(yōu)勢,但當(dāng)前Mini LED一般被用于專業(yè)參考級的監(jiān)視屏幕以及相對高端的電視、顯示屏產(chǎn)品,一個很重要的原因就是成本。
洲明科技市場經(jīng)理透露,許多機(jī)構(gòu)中會有大屏需求,使用到小間距LED顯示屏,而一塊8K*2K分辨率P1.2的屏幕價(jià)格在60萬左右,如果用間距更小的Mini LED屏,價(jià)格將更加高昂。并且間距每小一號,價(jià)格將呈飛躍式上漲。
Mini LED產(chǎn)業(yè)鏈成本劃分|國泰證券
Mini LED為何如此昂貴,該市場經(jīng)理表示主要有幾個原因,如材料、芯片、技術(shù)、人才等。從Mini LED的實(shí)現(xiàn)原理來看,簡而言之就是將傳統(tǒng)LED整塊的背光拆分成為一顆顆小的燈珠,顯示的區(qū)域才亮燈珠,而不顯示的區(qū)域直接關(guān)閉背燈。
雖然原理簡單,但想要實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)功能并沒有那么容易,這需要在一塊面板中放入數(shù)百顆至數(shù)萬顆亮度、色溫一致的燈珠,成本顯然不會便宜。以蘋果的Pro Display XDR為例,背光中僅有576顆燈珠,但為了保證背光均勻,選擇了頂尖的LED燈珠,因此其售價(jià)來到了40000元左右。
另一個代表如小米電視的大師系列至尊紀(jì)念版,在82寸屏幕中放入了1.5萬顆LED燈珠,據(jù)悉一顆Mini LED加上點(diǎn)亮燈珠的MOS管,成本就達(dá)到了1元左右,這也讓其售價(jià)達(dá)到了49999元,當(dāng)然,同類產(chǎn)品三星電視售價(jià)已經(jīng)到了6位數(shù)左右。
Mini LED電視的成本主要受LED數(shù)量的影響。有分析認(rèn)為,采用Mini LED背光的65英寸UHD電視,如果使用1.6萬顆LED,其生產(chǎn)成本約為650-700美元,相較于同尺寸的OLED電視成本會降低20%-30%,但如果使用4萬顆LED,那么Mini LED電視與同尺寸的OLED電視的成本差距也并不明顯。
不過在燈珠控制上,TCL提出了采用Glass作為基板,結(jié)合LCD Array制作工藝,制作數(shù)千分區(qū)的主動控制系統(tǒng),此外TCL還設(shè)計(jì)了2T1C Pixel驅(qū)動架構(gòu),通過TFT主動控制LED的開關(guān),在保證顯示高分區(qū)的同時有具備成本優(yōu)勢。
除了LED燈珠本身的成本外,要將數(shù)萬顆燈珠放在背光板上,則需要運(yùn)用到巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)。當(dāng)前市場中的主要轉(zhuǎn)移方式主要有三種,傳統(tǒng)的固晶機(jī)、針刺式固晶機(jī)以及激光轉(zhuǎn)移方式。性價(jià)比最高的是傳統(tǒng)的固晶機(jī),通常應(yīng)用于電視產(chǎn)品。針刺式固晶機(jī)相對更加高效,對應(yīng)的芯片尺寸也比較小,但對于PCB面板的尺寸沒有限制。激光轉(zhuǎn)移良率最高,但價(jià)格也更貴,同時還需要經(jīng)過排片工序。
因此在Mini LED背光產(chǎn)品中,其背光源就占到成本的一半左右。不過有調(diào)研機(jī)構(gòu)發(fā)布調(diào)查報(bào)告顯示,到2022年,Mini LED背光顯示器的成本有望低于OLED顯示器,從而使得Mini LED背光顯示器具備一定的市場競爭力。
目前Mini LED BLU產(chǎn)品制造成本高于傳統(tǒng)的LCD和OLED顯示器,但隨著制造商繼續(xù)改進(jìn)制程技術(shù)和制造良率,未來成本預(yù)計(jì)將以每年15-20%的幅度下降。
用Mini LED欲制霸未來顯示市場的國內(nèi)廠商
從當(dāng)前顯示面板市場來看,OLED領(lǐng)域仍然由韓國企業(yè)主導(dǎo),如三星、LG等,但在LCD市場中,國內(nèi)的京東方、維信諾、TCL華星等企業(yè)已經(jīng)占據(jù)全球市場有力地位。Mini LED技術(shù)的成熟,將帶動LCD市場進(jìn)行結(jié)構(gòu)性增長。
當(dāng)然,目前來看,Mini LED燈珠尺寸大多在P2(200μm)左右,但相比Micro LED的1-10μm尺寸還是過大,這導(dǎo)致暫時無法運(yùn)用在平板、手機(jī)等設(shè)備上,而Mini LED BLU則可以和LCD組合,一起應(yīng)用在大型TV面板上。
尤其是近幾年OLED電視盡管宣傳勢頭迅猛,但市場表現(xiàn)卻一直不溫不火,問題就在于其燒屏以及亮度上,并且這些缺點(diǎn)在大型面板應(yīng)用場景中被放大了。而Mini LED BLU產(chǎn)品能夠很好的解決這些問題,并且LCD面板成本較低,低端65寸面板產(chǎn)品價(jià)格僅在2000元左右。
需要承認(rèn)的是,當(dāng)前的Mini LED還有一些問題需要解決,比如功耗,由于使用數(shù)量龐大的燈珠導(dǎo)致其功耗飆漲,小米電視大師至尊紀(jì)念版功耗達(dá)到700W,而TCL的雷鳥75R635C盡管只使用了3840顆燈珠,但功耗也要求480W。
而高功耗帶來的第二個問題便是發(fā)熱,如蘋果的Pro Display XDR僅有576顆燈珠,但發(fā)熱量讓蘋果不得不在其顯示屏背后開上百個散熱孔才能壓制住。而使用更多燈珠的電視面板,其發(fā)熱量可想而知。這些問題還需要時間與技術(shù)去解決。
當(dāng)然,隨著韓系廠商逐步推出LCD市場,國內(nèi)面板廠在LCD市場開始站穩(wěn)腳跟,而Mini LED的出現(xiàn)也給了LCD市場新的增長機(jī)會,在OLED被技術(shù)受限的情況下,國內(nèi)廠商能夠依靠Mini LED搶占更多的市場份額。
正是看到了能夠超越韓國廠商,登頂全球面板市場的機(jī)會,國內(nèi)企業(yè)開始加碼研發(fā)Mini LED技術(shù)。
這一次,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)在Mini LED市場整裝待發(fā)。
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